核級閘閥端部加載有限元應力分析

2015-07-22 柳志忠 海軍駐葫蘆島四三一廠(chǎng)軍事代表室

　　通過(guò)對核級閘閥端部加載試驗過(guò)程的有限元分析，建立了閥門(mén)端部加載的分析路線(xiàn)，形成了ASME-QME-1-2002端部加載檢定的分析方法，為閥門(mén)設計提供了有效的分析依據。

　　1、概述

　　根據ASME-QME-1-2002的相關(guān)要求，需要對核級閥門(mén)進(jìn)行端部加載驗證，目的是驗證當閥門(mén)受到所有管端載荷及壓力和自重在內的正常工作載荷作用時(shí)閥門(mén)的可操作性。

　　2、試驗過(guò)程

　　端部加載試驗裝置由加載基礎、千斤頂、加載支架及加載力臂組成(圖1) 。閥門(mén)一端安裝在加載支架上，另一端懸空與加載力臂連接，通過(guò)千斤頂在加載力臂上施加集中載荷給閥門(mén)施加端部力矩。端部的力矩加載平面為閥桿和管道中心線(xiàn)所在的平面，這一點(diǎn)符合ASME QME-1-2002 中的要求，力的方向為垂直向上，形成的力矩為逆時(shí)針?lè )较�。針對ASME QME-1規范中端部加載的力矩方向必須趨向于關(guān)閉閥蓋孔的規定，通過(guò)理論分析和有限元分析作出簡(jiǎn)要的論證。

核級閘閥端部加載有限元應力分析

圖1 閥門(mén)端部加載試驗布置圖

　　3、端部加載力矩計算

　　根據ASEM QME-1-2002 QVP-7370 的規定，初始運行壓力Po值至少為各個(gè)閥門(mén)在100 ℉( 38℃) 時(shí)鑒定閥門(mén)裝置的冷態(tài)工作壓力額定值，初始端部加載力矩為

核級閘閥端部加載有限元應力分析

　　4、結語(yǔ)

　　通過(guò)有限元分析，驗證了ASME QME-1中對于端部加載試驗的規定，形成了核級閘閥端部加載的分析路線(xiàn)。得到的分析結果可以指導閥門(mén)的優(yōu)化設計。